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成花基因 FT／TFL1基因家族及其对植物成花转变遗传改良的研究进展

花匠小妙招
2024-12-03 20:59

杜丽李勇鹏姚瑶成花基因基因家族及其对植物成花转变遗传改良的研究进展江苏农业科学成花基因基因家族及其对植物成花转变遗传改良的研究进展杜丽李勇鹏姚瑶南阳师范学院生命科学与技术学院河南南阳摘要研究表明基因家族成员编码的一类磷脂酰乙醇胺结合蛋白在高等植物成花转变过程中发挥着重要的调控作用。本文对成花基因基因家族的结构特征、成员、各个成员在成花转变过程中的功能以及利用成花基因对植物成花转变遗传改良的研究进展进行详细介绍。关键词成花基因基因家族成花转变基因转化中图分类号文献标志码文章编号

收稿日期基金项目国家自然科学基金编号河南省高校青年骨干教师资助计划编号南阳师范学院博士科研启动费编号。作者简介杜丽—女河南南阳人博士副教授主要从事生物技术改良园林植物研究。。在高等植物生命周期中由营养生长向生殖生长转换的过程称为成花转变这一过程是由植物内部的遗传因子与外界环境条件相互协调控制的是成花基因在时间和空间上表达的结果。研究人员在拟南芥基因组中分离获得个基因家族成员、、、、、。基因家族成员编码的蛋白质是一种磷脂酰乙醇胺结合蛋白。最早从牛脑中分离因易与磷脂酰乙醇胺结合而得名。磷脂酰乙醇胺是构成植物生物膜的主要磷脂并被证实在信号传递过程中起着重要的蛋白质识别和信号传导作用。拟南芥基因编码的蛋白可以通过韧皮部从叶片运输到茎端分生组织在茎端分生组织蛋白与转录因子互作共同激活花分生组织基因的表达从而促进拟南芥开花。基因与基因的功能相反在拟南芥中主要通过延迟开花途径整合基因及花分生组织基因、的表达从而抑制成花转变。这些研究成果为成花转变的研究带来新的思路使人们利用分子育种的方法调控高等植物花期开始成为可能。随着成花基因研究的深入科学家们相继在粮食作物小麦、水稻蔬菜作物南瓜、黄瓜果树山核桃、苹果×观赏植物文心兰、菊花等多个物种中分离得到基因家族成员而且研究发现这些物种中发现的类似基因不仅与拟南芥的基因具有很高的同源性同时在成花转变过程中的调控作用途径也十分相似。这些研究可以证实高等植物基因家族成员的某些基因在其成花转变过程中起着重要的调控作用具有较为重要的研究价值。高等植物基因家族成员的功能高等植物的基因家族主要可分成个亚家族亚家族、亚家族、亚家族。、属于亚家族起开花促进作用与的功能部分冗余、、属于亚家族起开花抑制作用属于亚家族在开花时间调控上与的功能部分冗余。等通过探索和蛋白配合体结合区域可能的氨基酸对其蛋白功能的影响发现互换与的一个氨基酸便可使两者编码的蛋白功能发生互换这个关键的氨基酸就是蛋白中位的酪氨酸、蛋白中位的组氨酸。对和蛋白的结构进行分析发现位于和蛋白分子表面的一个由个氨基酸组成的多元噜噗环对蛋白的促进或抑制开花作用非常重要。在蛋白中该外部环在靠近配体结合区开口处有一个氢键基团而在中没有。等推测本身是个弱转录因子它能与结合后成为强的激活因子激活的表达从而促进开花但是当与结合后却成为抑制因子导致开花延迟甚至表现为花的缺陷。亚家族的功能作为昼夜节律钟的重要输出产物之一基因在光周期调控植物开花途径中发挥着重要作用昼夜节律钟输出产物激活转录因子简称在生物节律钟和下游开花时间基因间起信号传递作用的桥梁基因的表达进一步激活的转录从而促进下游开花决定基因的表达。不同植物如番茄、牵牛花——江苏农业科学年第卷第

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